Роторный тепломассообменный реактор

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСРЕСПУБЛИК 17259 9) я)5. В 01 О 3/ 01 Г 7 ТЕТРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ЗОБРЕТЕНИ СА ВТ ляет собой роторный тепломассообменный реактор, предназначенный для насыщения газов жидкостями и тепломассообмена между ними. Изобретение может применяться в пищевой, биологической, лакокрасочной и других отраслях промышленности, Целью изобретения является повышение качества диспергирования и разделения больших обьемов газа с малым объемом жидкости. Роторный тепломассообменный реактор содержит разьемный корпус со штуцерами подвода - отвода взаимодействующих сред, чаши в виде полутора, статоры и дисковый ротор, размещенные в разъеме чаш, причем ротор снабжен двумя рядами лопастей, направленными углом атаки в разные стороны. 6 ил. вание жидкости вдо создавая тем самым чения. Обраэова вша перемещается лопа тате чего происходи деления жидкости реактора и обновле ности, взаимодейс улучшает процесс те лее смесь разделяет отделителе на газоо фазы, которые вывод ки. Основными недостатками ного газожидкостного реакто большие габариты, материало кая скорость химического прев возможность диспергиров этого ротора являются мкость, низащения, нения малых ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательскийтехнологический институт гербицидов и регуляторов роста растений. и нефтяному машиностроению и представИзобретение относится к химическому и нефтяному машиностроению, а именно к роторным тепломассообменным реакторам, . предназначенный для, насыщения газов жидкостями и тепломассообмена между ними, например, для проведения операции хлорирования фенола, Изобретение может найти применение в пищевой, биологической, лакокрасочной и других страслях промышленности.Известен роторный тепломассообменный реактор, который содержит конический обогреваемый корпус, распределительное устройство для жидкости и сепаратор брызгоотделитель,Жидкость подается через патрубок к распределительному устройству, которое обеспечивает предварител ьно раэбрызгиль периметра корпуса,режим пленочного те яся.жидкостная пленка М стями ротора, в резуль- (Я т выравнивание распре- со по поверхности ротора ние свободной поверхвующей с газом, Это пло- и массоотдачи. Дася в сепараторе брызгобразную и жидкостные ятся через свои патруб20 25 40 45 50 55 объемов жидкости в больших обьемэх газа, потребность обогревэющего устройствэ и дрИзвестен также роторный тепломэссообменный реактор, который устраняет чэстично отмеченные недостатки, решает туже задачу интенсификэции тепломэссообменэ, Он содержит корпус с технологическими пэтрубкэми для подвода-отвода взэимодействующих сред, распыливэющее, эжекционное и смесительное устройства, центробежное колесо и герметичный привод, помещенный в рабочую жидкость,При вращении центробежного колеса оно создает в смесительном устройстве рэзрежение, В результате этого в него эжектируются в виде множества струй рабочая жидкость и гэз, которые завихряются, смешивэются и нагнетаются в рабочую жидкость, в которую помещен герметичный привод, Далее жидкость и гэз вновь. эжектируются, смешивэются и снова выбрэсывэются в окружэющую рабочую жидкость ит. д,Несмотря нэ многочисленные преимуществэ роторного тепломэссообменного реактора-аналога, он имеет и множество недостэткоо. Глэвнь 1 ми из них являются необеспечение диспергировэния малых количеств жидкости в больших обьемэх гэзэ; необеспечение тонкого и гомогенного диспергировэния; потребность в герметичных двигателях, стойких в коррозионной среде и при больших температурах; существующие герметичные двигатели дорогие и имеют очень низкий КПД,Роторный тепломэссообменный реэктор-прототип содеркит рэзьемный корпус со штуцерэми подводэ-отводэ взэимодействующих сред и чащи в виде полутора, обрэщенные друг к другу лопастями, э тэкже заслонку, рэзмещенную в разъеме чэш, При вращении одной из получэш, в их совместных полуторообрэзных полостях возникают вихри, которые осуществляют интенсивное перемешивэние жидкостей. и нагрев их. Основными недостатками прототипа являются невозможность качественного смешения больших объемов газа с малыми обьемэми жидкости и их последующее рэзделение,Целью изобретения является устрэнение отмеченных недостэтков, т. е, повышение качества смешения и рэзделения больших обьемов газа с малым обьемом жидкости.Постэвленнэя цель достигается тем, что роторный тепломэссообменный реактор, содержащий разьемиый корпус со штуцервми подоодэ-отводэ взаимодействующих сред, и чашами в виде полутора, снабжен стэторэми и дисковым ротором, размещенными в рэзьеме чэш, причем ротор снабжен двумя рядами лопастей, направленных углом атаки в разные стороны.Нэ фиг. 1 схематически изображен роторный тепломэссообменный реактор в продольном разрезе; нэ фиг. 2 - разрез А - А нэ фиг. 1; нэ фиг. 3 - разрез Б-Б нэ фиг, 1; нэ фиг. 4 - рэзрез В-В нэ фиг, 1; нэ фиг. 5 - разрез Г - Г нэ фиг. 3, где а - угол этаки; нэ фиг, 6 - разрез Д - Д нэ фиг. 3.Роторный тепломэссообменный реэктор состоит из получэш 1 и 2, между которыми смонтирована дистанционная простэвкэ3 и двэ дисковых перфорированных стэторэ 4. Между перфорированными стэторэми 4 с осевым зазором 0,1-1,0 мм закреплен ротор 5, снабженный лопатками б, 7 и рэдиэльными отверстиями 8. Ротор 5 закреплен нэ резьбовым конце 9 приводного вэлэ 10 и снобкен уплотнением 11. Получэшэ 2 снэбжена штуцером 12 ввода гэзэ, штуцером 13 овода жидкости, штуцером 14 вывода прореагировавшего газа и штуцером 15 выводажидкого продукта, Штуцер 12 своим концомутопает в разделительной перегородке 16 и удерживает ее от выпэдэния из полуторообразной выемки чаши 2. Лопатки 6, 7 имеютразличную длину для сохранения их одинаковых проходных сечений и направлены углом атаки в разные стороны для поддержания интенсивного вихреобрэзовэния в полуторообрэзных выемках чэш 1 и 2.Стэтор 4 имеет прорези 17 и зубья 18. Роторный тепломэссообменный реэктор работает следующим образом.Жидкость, например, расплавленный фенол, подается через штуцер 13 о рэдиэльнь 1 е отверстия 8 и при вращении ротора 5 нагнетается и выбрасывается в межлопэточные каналы периферийного ряда лопаток 7.Гэз, например хлор, подается через штуцер 12 в зону входа в прицентрэльный ряд лопаток б ротора 5, Лопатки б и 7 сообщэют хлору циркуляционное вращательное движение в полуторообрэзных выемках 1 и 2, При этом зэ счет периодического зэкрытия-.открытия (перекрытия) межлопэточных каналов лопаток б и 7 стенками стэторэ 4 возникают акустические колебания, которь 1 е интенсифицируют процесс диспергировэния жидкости и смешения ее с газом, э тэкже закрутка потока в осевом и рэдиэльном нэпрэвлениях, что повь 1 шэет качество смешения. Абгэз удаляется через штуцер 14, э хлорировэнный фенол выбрэсывэется к периферии получаш 1 и 2 и выводится через штуцер 15,Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в использовании большого числа физических эффектов и глубины их использования.5Так в изобретении используются центробежные силы, давление, разряжение; колебания стенок статора (гидродинамиче-, ские, гидроакустические, акустические).Все эти.факторы совместно с известными 10 (смешение, турбулизация, циркуляция) позволяют осуществлять тонкое гомогенное диспергирование небольших объемов жидкости в больших объемах газа и, следовательно, высокую интенсивность тепломассообмена, а 15 также качественное последующее разделение продуктов реакции.Ф о р мул а и зоб рете н и я Роторный тепломассообменный реактор, содержащий разъемный корпус со штуцерами подвода-отвода взаимодействующих сред и чашами в виде полутора, о тл и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения качества смешения и разделения больших объемов газа с малым объемом жидкости, он снабжен расположенными между чашами статорами и дисковым ротором, при этом ротор снабжен двумя рядами лопастей, направленными углом атаки в разные стороны,1725942 Составитель С. БарановаРедактор М, Самерханова Техред М,Моргентал Корре Лончдковд Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 12 ВНИИ Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5